Question

一道初中物理题 求物理大神详细解答，第五题

Answer 1

浮力做功1/16ρ0gsL²
重力做功1/8ρ0gsL²
合起来就是3/16ρ0gsL²

追问

可以详细解释一下浮力和重力做功是怎么算的吗？

追答

打错了，不是浮力是一个向下的外力，都是向下的，距离是1/4L

追问

怎么算的 求详解

追答

开始漂浮水中是1/2L，按入水中液面上升1/4L，最大外力力是1/2ρgSL，最小外力力是0.。F=1/2(0+1/2ρgSL)=1/4ρgSL   W=1/4ρgSL ×1/4L=1/16ρgSL²;      重力做功=1/2ρgSL ×1/4L=1/8ρgSL ²

合起来就是

;

追问

最大外力是被按入水中那部分的重力吗？
为什么最小外力为0？
为什么F是两个外力之和的二分之一？
谢谢解答

追答

不是，最大外力是按入水中的最大力，此时完全没入水中。漂浮时外力为零。从零到最大认为是线性增大，所以平均值。最大外力不包括重力。

Answer 2

由于力是变化的，初中用w＝FS求不出所需的功的。
从能量的角度做吧。

物体密度是液体密度的1/2，所以浸没了L/2。
压制底端，物体损失重力势能mgL/2

液面上升了L/4，增加了势能m'g3L/4 (m’为处于物体正下方的水，被排到上方,体积为SL/2)

所以需要做功 3ρSL^2g/8- ρSL^2g/4= ρgsL^2/8
选D

追问

答案是选A啊

追答

貌似我算错了。
液面上升了L/4，增加的势能为m'g7L/8
所以需要做功 7ρSL^2g/16-ρSL^2g/4=3ρgsL^2/16

唉，已经很仔细了，还是有地方搞错了。
答案选A没错。

追问

还是没懂，能解释下损失的重力势能和增加的势能是什么算的吗
谢谢